kết cấu cầu tàu đài mềm hệ dầm bản cọc bê tông cốt thép vuông thường

Đồ án công trình bến Lời nói đầu Môn học Công trình Bến Cảng môn học quan trọng sinh viên ngành Cảng - Đờng thuỷ Để học tốt môn học việc nắm bắt lý thuyết lớp chắn, sinh viên phải thực đồ án chuyên môn lập thiết kế công trình Bến Cảng theo thể loại kết cấu bến khác Đồ án công trình bến học thiết kế bến cầu tàu Đây loại kết cấu công trình phổ biến thiết kế bến cảng Kết cấu cầu tàu nhẹ, tốn vật liệu, có nhiều cấu kiện đúc sẵn nhà máy, thi công nhanh, chịu đợc tải trọng lớn, độ sâu trơc bến lớn, công tác thi công bến cầu tàu đòi hỏi công đoạn thi công dới nớc Vì cầu tầu giải pháp hàng đầu cho kết cấu đất yếu, loại kết cấu chiếm phần lớn loại kết cấu bến nay, thích hợp với điều kiện địa chất yếu nh Việt nam Tuy nhiên xây dựng bến cầu tầu cần lu ý : Không sử dụng đợc dạng bến cầu tầu loại cọc đóng không cho phép đóng cọc chống tác nhân ăn mòn nớc biển Do đồ án công trình Bến đồ án quan trọng đối nhằm giúp sinh viên hiểu rõ kết cấu cầu tàu, tìm hiểu phát huy u điểm hạn chế nhợc điểm Trong đồ án môn học Công trình bến em xin trình bày loại kết cấu cầu tàu đài mềm hệ dầm cọc bê tông cốt thép vuông thờng Nội dung đồ án môn học thể qua chơng: Chơng 1: Tính toán kích thớc bến giả định kết cấu Chơng 2: Tính toán tải trọng tác dụng lên công trình bến Chơng 3: Phân bố lực ngang tổ hợp tải trọng Chơng 4: Giải cầu tàu Chơng 5: Tính toán ổn định chung cầu tàu Chơng67: Tính toán cấu kiện cầu tàu Chơnh 8: Thống kê vật liệu phơng pháp thi công Chơng 9:Kết cấu phơng án phụ Chơng 10: Kết luận kiến nghị Sinh viên thực : Bùi Thái Huân Chơng Xác định xác kích th ớc bến 1.1 Số liệu thiết kế loại kết cấu cầu tàu: cầu tàu đài mềm nề cọc trụ ống bê tông cốt thép Số liệu tàu: -tàu tổng hợp Bùi TháI Huân Mssv: 13271_45 Lớp 46cg1 Đồ án công trình bến - chiều dài tàu tinh toán lớn nhất: L = 100 m - chiều rộng tàu lớn nhất: B = 13.8 m - mớn nớc đầy hàng: Tđ = 4,.2 m -mớn nớc ba lát : Tbl = m - lợng rẽ nớc: D = 3000 t Phơng pháp tính: Antonov Số liệu địa chất địa hình: - Bến cầu tàu liền bờ - địa chất: lớp 1: sét pha ( = 90 ; c =1.5 t/ m2; h = m) lớp 2: cát thô ( = 220; c = t/ m2; h= 18 m) lớp 1: đá gốc Số liệu thuỷ văn, hải văn: MNCTK= + 2,5 m; MNTTK= -1,5 m; MNTC (MNp=50%) = -0,5 m; Vg= 20 m/s; Vddc = 1,2 m/s; Vndc= m/s; Hs=0; = 0; chu kỳ T= Các số liệu thiết bị, hàng hoá - thiết bị bốc xếp cần trục cổng k 25, xe nâng hàng, ô tô vận chuyển lực yêu cầu khác: thể mặt cắt ngang điển hình kết cấu bến trọng 1.2 Giả định kích thớc bến 1.2.1 Chiều dài bến Lb = Lt + d Trong đó: - d = 20 m ; Lt = 120 m Lb = 100 + 20 = 120 (m) Chia bến thành phân đoạn, mổi phân đoạn dài 30 m 1.2.2 Chiều sâu chạy tàu chiều sâu thiết kế * Chiều sâu chạy tàu: Hct = T+ Z0 + Z1 + Z2 + Z3 Trong : - T : mớn nớc tàu chở đầy hàng - Z0: Độ dự phòng cho nghiêng lệch tàu chở hàng hoá - Z1 : Độ dự phòng chạy tàu tối thiểu - Z2 : Độ dự phòng sóng - Z3 :Độ dự phòng vận tốc Bùi TháI Huân Mssv: 13271_45 Lớp 46cg1 Đồ án công trình bến < Z0 , Z1 , Z2 , Z3 : lấy theo 22 TCN 207 -92 > *Chiều sâu thiết kế: H0 = Hct +Z4 Trong : Z4 : Độ dự phòng sa bồi STT Giá trị T Z0 Z1 Z2 Z3 Z4 Hct H0 Kí hiệu Đơn vị 4, 0,36 0, 252 0,05 0,25 0,4 5,1 5,5 m m m m m m m m Ghi công thức tính Z0 = 0,026 B ; B=13,8 m Z1 = 0,06 T Bảng tính chiều sâu thiết kế 1.2.3 Cao trình mặt bến ( CTMB ) CTMB = MNCTK + a Trong : MNCTK = +2,5 m ; a: độ cao dự trữ , chọn a= m 1.2.4 Cao trình đáy bến ( CTĐB ) CTDB = MNTTK - H0 (Theo TCN 207 - 92 ) Trong : MNTTK = -1,5 m H0 : chiều sâu thiết kế 1.2.5 Chiều cao trớc bến H= CTMB - CTĐB 1.2.6 chiều rộng bến B = m x h2 Trong đó: m : máI dốc lớp đất dới bến chọn m = h2 : chiều cao mái dốc ; h = H h1 h1 : chiều cao tờng góc sau bến , chọn h1= m STT Đại lợng tính Bùi TháI Huân Kí hiệu Mssv: 13271_45 Giá trị Đơn vị Lớp 46cg1 Ghi công thức tính Đồ án công trình bến Mực nớc cao thiết kế MNCTK +2,5 m Độ cao dự trữ a m Cao trình mặt bến CTMB +3,5 m Mực nớc thấp thiết kế MNTTK - 1,5 m Chiều sâu thiết kế H0 5,5 m Cao trình đáy bến CTĐB -7 m MNTTK - H0 Chiều cao trớc bến H 10,5 m CTMB - CTĐB Chiều cao tờng góc sau bến h1 m Chiều cao mái dốc h2 7,5 m 10 Mái dốc m 11 Chiều rộng bến B 15 m 12 Chiều dài bến Lb 120 m MNCTK + a H h1 m x h2 1.3.Giả định kết cấu bến Dự định xây dung bến cầu tàu đài mềm cọc trụ bê tông cốt thép Phần đài bến hệ dầm bê tông cốt thép đổ chỗ,với dày 30 cm, có lớp bê tông atphan phủ mặt bến dày 10 cm Tiết diện dầm ngang, dầm dọc chọn sơ 100x120 cm Đài bến đặt hệ cọc trụ ống bê tông cốt thép, đờng kính cọc 80 cm, có bề dày 15 cm Chiều dài cọc chọn sơ 22,2 m, mũi cọc khoan sâu vào lớp đá gốc 1,2m Khoảng cách cọc dọc bến chọn sơ 4,5 m cho mổi phân đoạn ngang bến 5,25 m Phía sau bến có kết cấu tờng góc bê tông cốt thép lắp ghép ,chiều cao đứng 2,5 m ; đáy dài 3,3 m, dày o,5 m , phía tờng đổ lăng thể đá giảm tải Phía trớc bến làm kết cấu vòi voi, cao trình +1,7 m ,bề dày đầu vòi 30 cm, phần sau la` 50 cm Phía dới bến mái đất có mái dốc chọn la 1: 2,xây dựng đá hộc lát khan d=30-35 cm, lớp đá dăm d= 10-30 cm lớp cát thô, có kết cấu chân khay chống xói tạo ổn định cho mái Bề rộng mặt chân khay chọn 4m xây dựng đá hộc lát khan d= 30- 35 cm , lớp đá dăm va cát thô Ngoài có công trình phụ trợ khác đảm bảo cho bến làm việc bình thờng nh hệ thống đờng ray, đờng hào công nghệ, bích neo đệm tàu Bùi TháI Huân Mssv: 13271_45 Lớp 46cg1 Đồ án công trình bến Chơng tính toán Tải trọng tác dụng lên công trình bến 2.1 Khái quát chung tải trọng Tất loại tải trọng tác dụng lên công trình bến đợc tổ hợp tính toán xác định theo Tiêu chuẩn tải trọng tác động lên công trình thuỷ (Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 222-95) Các loại tải trọng tác dụng gồm: + Tải trọng thân công trình + Tải trọng thiết bị bốc xếp hàng hoá bến: Cần cẩu, Ôtô, xe nâng hàng + Tải trọng tàu: Lực va tàu cập bến, lực neo tàu, lực tựa tàu tàu đậu bến + Tải trọng sóng, gió, dòng chảy tác dụng lên công trình bến hậu thần + Tải trọng áp lực đất, áp lực thuỷ tĩnh nớc ngầm, thay đổi thời tiết, khí + Ngoài còn số tải trọng đặc biệt nh : Tải trọng động đất, sóng Trong đồ án môn học ta tính toán với tổ hợp tải trọng tổ hợp gồm: tải trọng thờng xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn tải trọng tạm thời ngắn hạn Sau kiểm định khả bến tổ hợp tải trọng đặc biệt 2.2 Tải trọng thân Với giả thiết bỏ qua trọng lợng cọc Xét cho môt bớc coc theo chiều dài bến Xem dầm dọc bến gây tải tập trung; lớp, lớp bê tông alphan dầm ngang cua bến gây tải phân bố Bùi TháI Huân Mssv: 13271_45 Lớp 46cg1 Đồ án công trình bến Tải trọng tập trung dầm dọc bến: P1= 1.1,2 4,5 2,5.1,1 = 14,85 (t) Tải trọng tập trung vòi voi(có trừ di phần dầm ngang tính theo tải trọng phân bố): P2=0,3.2,3.4,5 2,5+(1/2)(0,3+0,5).0,8.1 2,5 = 8,56 (t) Tải trọng phân bố bản, dầm ngang lớp bê tông alphan: q1= 0,3.4,5 2,5.1,1 +1.1,2 2,5.1,1= (t/m) lấy =2,5 t/m3 cho bê tông 2.3.Tải trọng tàu Bao gồm : - Lực va tầu - Lực neo tầu - Lực tựa tầu 2.3.1 Tải trọng tác dụng lên công trình lực va tầu Khi cập tầu vào bến động tàu Eq (KJ) đợc xác định theo công thức: Eq = D.v 2 (kJ) (Trang 69 -22TCT222-95) Trong : D_ lợng rẽ nớc tàu , D=3000 t v _ vận tốc tàu cập bến Tra bảng 29-22TCN222-95-trang 69, có v = 0,18 m/s _ hệ số phụ thuộc vào dạng công trình bến dạng tàu cập bến Tra bảng 30-22TCN222-95- trang70, có = 0,55 3000.0,182 Eq = 0,55 = 26,73(kJ) Vậy Chọn loại đệm tầu delta 400 , theo bảng 1-22TCN222-95-trang114 có đặc trng + vật liệu hình dạng: cao su hình rỗng +Phơng pháp treo : treo dây xích + Chiều dài tiêu chuẩn: L= m + đờng kính: 40 cm +Trị số biến dạng giới hạn: x= 26 cm +Dung biến dạng: Ee = 12 kJ +Phản lực : Eq = 250 KN Từ Ee , thiết bị đêm tàu tra hình 1-22TCN222-95-trang115 ta có Lực tác dụng vuông góc bến Fq = 15,8 t Lực tác dụng dọc bến Fn =.Fq= 0,5 15,8= 7,9 (t) Bùi TháI Huân Mssv: 13271_45 Lớp 46cg1 Đồ án công trình bến 2.3.2 Tính toán lực neo tàu a Lực tác dụng lên tàu gió dòng chảy: Thành phần ngang dọc lực gió tác động lên tàu xác định theo điều 5.2 trang 73-22TCN222-95: Wq = 73,6 10-5 Aq v2q (kN) Wn = 49 10-5 An v2n (kN) Trong : Aq, An _ Diện tích cản gió theo phơng vuông góc dọc thành tầu Khi đầy hàng: Aq= 1000 m2; An= 230 m2 Khi không hàng: Aq= 1150 m2; An= 250 m2 vq, _ Thành phần vận tốc gió theo hớng mạn tàu mũi tàu (lấy với tần suất bảo đảm p = 2%), vq = Vn = 20 m/s _ Hệ số phụ thuộc vào kích thớc nằm ngang lớn mặt cản gió theo hớng ngang dọc thành tầu, tra bảng 26-22TCN222 -95-trang66, = 0,65 Vậy : Khi đầy hàng : Wq1 = 73,610-5 1000.202.0,65 = 191,36 (KN) = 19,13 (t) Wn1 = 49.10-5.230.202.0,65 = 29,302 (KN) = 2,93 (t) Khi không hàng: Wq2 = 73,6.10-5 1150.202.0,65 = 220,064 (KN) = 22 (t) Wn2 = 49.10-5.250.202.0.65 = 79,625 (KN) = 7,96 (t) Tải trọng theo phơng dọc tàu dóng chảy tác dụng tính toán theo điều 5.3 trang 66, 22 TCN222-95 ( theo phơng dọc tàu 0): N = 0.059 A1 vd2 (t) Trong : A1 _ Diện tích cản nớc theo phơng phơng dọc tầu (m2) Đầy hàng: Al = Tđ B = 4,2 13,8 = 57,96 (m2) Không hàng : Al = Tkh B = 13,8 = 41,4 (m2) vd _ Vận tốc theo phơng dọc thành tầu: vd =1,2 m/s; Vây: đầy hàng : N1 = 0.059 57,96.1,22 = 4,92(t) không hàng : N2 = 0.059 41,4.1,22 = 3,5 (t) Tác nhân Do dòng chảy Bùi TháI Huân Bảng thể kết tính toán Trạng thái tàu Khi tàu đầy hàng Khi tàu không hàng Ngang tàu Mssv: 13271_45 Q1=0 Q2= 0t Lớp 46cg1 Đồ án công trình bến Dọc tàu Ngang tàu Dọc tàu Do gió N1= 4,92 t W1q=19,13 t W1n=2,93 t N2= 3,5 t W2q= 22 t W2q= 7,96 t b Lực neo tàu: Lực neo S đợc xác định theo điều 5.11 22TCN 222-95 S = Qt / (nsin cos) Trong : Q_ Thành phần tải trọng vuông góc mép bến tổng cộng gió dòng chảy tác động lên tàu tính toán cho bích neo làm việc bến n _ Số lợng bích neo làm việc , _ Góc nghiêng dây neo, lấy theo bảng 32 -22TCN222-95 Hình chiếu lực neo S(KN) lên phơng vuông góc mép bến Sl , song song với mép bến Sn phơng thẳng đứng Sv đợc xác định theo công thức: Sl =Qt / n Sn = Scoscos Sv = Ssin Vn Qn Tn Hn Sn Sơ dồ tính toán lực neo Trờng hơp nguy hiểm gió thổi theo phơng ngang từ bến ra, taỉ trọng gây lực neo gió theo phơng ngang dòng chay thep phơng doc tàu Lực tổng hợp tải trọng ngang gió dọc dòng chay đợc tổng hợp: Qt= Wq/(n1cos sin ) + N/(n2coscos ) n1 _ số bích neo làm việc có tải trọng gió, n1=4 n2 _là số bích neo làm việc có tải trọng dòng chảy dọc, n2=2 Xét hai trờng hợp : tàu đầy hàng: =300; =200 Qt = 19,13/(4.cos300sin200) + 4,92/(2cos300cos200)= 24,45 (t) Bùi TháI Huân Mssv: 13271_45 Lớp 46cg1 Đồ án công trình bến Khi tàu không hàng: =300; =400 Qt = 22/(4.cos300sin400) + 3,5/(2cos300cos400)= 13,08 (t) Nhận thấy trờng hợp tàu đầy hàng nguy hiểm trờng hơp tàu không hàng S = 24,45/(4sin300cos200)= 13 (t) Hình chiếu cua S lên phơng: Sl = 24,45/4 = 6,1 (t) Sn = 13.cos300cos200= 10,6 (t) Sv = 13 sin200 = 4,45 (t) 2.3.3 Tính toán tải trọng tựa tầu Tải trọng phân bố q (t/m) tầu neo đậu bến tựa lên công trình dới tác dụng dòng chảy gió xác định theo công thức: Qt q =0.11 ld Trong đó: (t/m ) (22-TCN222-95) Qt _ Lực ngang tác động tổng hợp gió dòng chảy ld _ Chiều dài đoạn tiếp xúc với công trình tàu (m), lấy ld= 95 m q =1,1 24,45 = 0,28 (t/m) 95 Tính cho bớc cọc: Q=0,28.4,5= 4,55 (t) 2.4 Tải trọng hàng hoá thiết bị bến 2.4.1 Tải trọng hàng hoá Tải trọng bến cấp I, tra sách Công trình Bến Cảng, ta có q2= t/m2 Và đợc bố trí theo sơ đồ bên: Xét giải rộng bớc cọc: q2 = 4.4,5= 18 t/m 2.4.2 Tải trọng cần trục cổng Xét hai trờng hợp : Bùi TháI Huân Mssv: 13271_45 Lớp 46cg1 Đồ án công trình bến Trờng hợp a: áp lực lên chân A: PA = Pmax = 100 t áp lực lên chân B: PB = Pmin = 80 t Trờng hợp b: áp lực lên chân A: PA = Pmin = 80 t áp lực lên chân B: PB = Pmax = 100 t Trờng hợp a Trờng hợp b 2.5 tính toán sức chịu tải cọc Do thực tế sức chịu tải cọc nhỏ sức chịu tải theo vật liệu làm cọc, nên cần kiểm tra sức chịu tải cọc theo đất Sức chịu tải giới hạn: Rg = F. + Uhi.i Trong : F _tiết diện cọc U_Chu vi cọc hi _Chiều sâu lớp đất thứ i _ứng suất mũi cọc i _Ma sát cọc đất lớp thứ i Trong thực tế khung cầu tàu có cọc chịu nén cọc chịu kéo nên phải xác định sức chịu tải cho phép riêng biệt cho cọc chịu nén cọc chịu kéo + Đối với cọc chịu nén : R = Rg / + Đối với cọc chịu kéo: R = u hii+/ + G kéo Với : Hệ số an toàn, = 1,6 2,0 cho cọc chịu nén : = 2,0 2,5 cho cọc chịu G : Trọng lợng cọc Ta có: F=pi.d2/4= 3,14.0,82/4= 0,5 m2; U=pi.d= 3,14.0,8=2,5 m; Bùi TháI Huân Mssv: 13271_45 10 Lớp 46cg1 -2 65 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 X O2 -1 55 Y Đồ án công trình bến Bảng tính định cho Nguyễn Ngọc Trí 45CG2-12841-45 36 toán ổn cung trợt 02 Đồ án công trình bến STT C=0,17 (t/m2) -9 0.714 -8 0.714 -7 0.714 -6 0.714 -5 0.714 -4 0.714 -3 0.714 -2 0.714 -1 0.714 0.714 0.714 0.714 0.714 0.714 0.714 0.714 0.714 0.714 0.714 P=i.hi 13.659 36.952 54.279 67.368 77.311 84.695 88.945 91.908 97.934 106.600 113.207 117.729 118.847 119.260 116.862 99.821 77.979 43.586 2.999 Tổng Sin -0.809 -0.719 -0.643 -0.559 -0.469 -0.375 -0.276 -0.191 -0.087 0.000 0.087 0.191 0.292 0.407 0.515 0.629 0.743 0.866 0.961 cos 0.588 0.695 0.766 0.829 0.883 0.927 0.961 0.982 0.996 1.000 0.996 0.982 0.956 0.914 0.857 0.777 0.669 0.500 0.276 P.tag.cos (t)+ci.li 3.958 11.085 17.513 23.279 28.293 32.441 35.258 37.165 40.131 43.783 46.279 47.406 46.633 44.732 41.186 32.057 21.795 9.519 1.048 563.563 P.sin (t) -11.051 -26.581 -34.890 -37.672 -36.295 -31.727 -24.517 -17.537 -8.536 0.000 9.867 22.464 34.748 48.507 60.189 62.820 57.950 37.747 2.883 108.368 Bảng II : Tính toán sức chống cắt cọc cung trợt 02 STT tz (m) L (m) lc (m) Nguyễn Ngọc Trí 45CG2-12841-45 p 37 a Mc Qci Đồ án công trình bến 2 2.000 2.320 4 1.200 281.359 1.200 281.359 Tổng 48.723 48.723 139.582 187.821 69.791 80.957 150.748 Kết : n n n i =1 i =1 i =1 Mz =R ( g i cos i tg i + ci li + Qi ) Mz =33.32( 563,56 + 150,75) = 23800,8t/m n Mt= R g i sin i =33,3 108,37 =3608,72 t/m i =1 kiểm tra : m.M z >[k]=1,15 nc n.md M t ktr= 74>[k]=1,15 ktr=6, Vậy trình ổn định tâm trợt 02 công với Xét tâm 5;5,5) -1 -2 55 -7 -6 -5 -4 -3 X O3 65 Y O3(6, -8 38 -9 Nguyễn Ngọc Trí 45CG2-12841-45 Đồ án công trình bến Bảng STT -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 C=0,17 (t/m2) 0.765 0.765 0.765 0.765 0.765 0.765 0.765 0.765 0.765 0.765 0.765 0.765 0.765 0.765 0.765 0.765 0.765 0.765 P=i.hi 13.285 36.235 53.268 66.341 76.382 83.896 91.077 88.096 103.111 108.732 124.578 135.631 141.392 165.016 144.943 112.146 69.015 15.583 Nguyễn Ngọc Trí 45CG2-12841-45 Sin -0.819 -0.719 -0.616 -0.515 -0.423 -0.326 -0.225 -0.122 0.000 0.087 0.174 0.276 0.375 0.469 0.574 0.669 0.766 0.866 Tính toán ổn định cho cung trợt 03 cos 0.574 0.695 0.788 0.857 0.906 0.946 0.974 0.993 1.000 0.996 0.985 0.961 0.927 0.883 0.819 0.743 0.643 0.500 39 P.tag.cos (t)+ci.li 3.844 10.935 17.724 23.740 28.734 32.815 36.620 36.093 42.425 44.528 50.333 53.441 53.731 59.632 48.735 34.437 18.689 3.913 P.sin (t) -10.882 -26.065 -32.795 -34.168 -32.280 -27.314 -20.488 -10.736 0.000 9.477 21.633 37.385 52.966 77.470 83.136 75.040 52.869 13.495 Đồ án công trình bến 10 0.765 0.000 94.742 0.000 Tổng 0.974 0.000 0.225 0.000 9.376 0.000 609.743 92.314 0.000 321.056 Bảng II : Tính toán sức chống cắt cọc cung trợt 03 a 63.296 63.296 n n i =1 tz (m) 1.512 1.840 p 313.049 313.049 n STT i =1 i =1 L (m) 4 lc (m) 1.200 1.200 Tổng Mc 85.646 126.834 Kết : Mz =R ( g i cos i tg i + ci li + Qi ) Mz =34,44( 609,74+125,576) = 25324,28 t/m n Mt= R g i sin i =34,44 321,056=11057,17 t/m i =1 kiểm tra : ktr= m.M z >[k]=1,15 nc n.md M t ktr=2,34>[k]=1,15 Vậy công trình ổn định với tâm trợt 03 Nguyễn Ngọc Trí 45CG2-12841-45 40 Qci 56.644 68.932 125.576 Đồ án công trình bến Chơng Tính toán cấu kiện cầu tàu 6.1 Tính toán cọc 6.1.1 Xác định tải trọng tính toán cọc Ta xác định tải trọng tính toán hàng cọc chịu kéo lớn chịu nén lớn Tải trọng cọc đợc xác định từ biểu đồ bao nội lực Tải trọng tính toán lớn hàng cọc trục A, N = 105 t Ntt = n.nc.md.N=1,25.1.1.105 =131,25 t 6.1.2 Tính toán sức chịu tải cọc theo cờng độ đất Sức chịu tải hàng cọc trục A hàng cọc có chiều sâu chôn cọc nhỏ Ta có [Pk] = 141 t > Ntt = 131,25 t ứng với chiều dài cọc 20,7 m lấy tròn 21 m Vậy chiều dài cọc l = 21 m hợp lý Để thuận tiện cho việc thi công ta chia cọc thành đoạn đoạn 10,5m 6.1.3 Tính toán cọc giai đoạn cẩu lắp đặt giá búa + Khi vận chuyển treo giá búa vị trí móc cẩu đợc treo cho trị số momen âm dơng lớn nhau, từ điều kiện ta rút a = 0,027 l b = 0,297 l Nguyễn Ngọc Trí 45CG2-12841-45 41 Đồ án công trình bến M= 0.0 86 ql M=0.043ql Trờng hợp cẩu lắp điểm Dùng công thức M = 0,086ql2 ứng với trờng hợp cẩu cọc lên giá búa momen lớn trờng hợp để tính toán + Xác định q q = k.qo Trong đó: qo _ trọng lợng thân m dài cọc qo = 1,1 0,4.0,4 2,5 = 0,44 t/m k_ hệ số xét đến ảnh hởng lực xung kích, k = 1,2 q = 1,2.0,44 = 0,528 t/m + Momen lớn cọc M = 0,086.ql2 = 0,086.0,528.10,52 = tm Trờng hợp cẩu lắp điểm Ngoại lực tác dụng: M1= 0,043ql2 = 0,043.0,528.10,52 = 2,5 (tm), ta lấy giá trị M = M2 = 5tm để tính toán kiểm tra Theo tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép thuỷ công tính toán cấu kiện theo trạng thái giới hạn 2, có kiểm tra hình thành mở rộng vết nứt Theo công thức a bt a = k.Cd. E 7(4 - 100à) d a Trong đó: a_khoảng cách từ tâm cốt thép đến mép bê tông chiều dày lớp bảo vệ, chọn a = cm k=1; Cd = _Hệ số kể đến việc cốt thép bê tông, thép gai =1,4 M_Mô men tiết diện tính toán Nguyễn Ngọc Trí 45CG2-12841-45 42 Đồ án công trình bến Z = h0 - x/2 X_Chiều cao vùng chịu nén bê tông ho = 40-5 = 35 cm h_ chiều cao tiết diện d_Đờng kính cốt thép x = 35 35 2.1,15.1.1,25.500000 = 3,74(cm) 1.135.40 x < 2a Tính toán với tiết diện đặt cốt đơn Lợng cốt thép : Fa = mb Rn b 1.135.40 x= 3,74 = 7,48(cm ) ma Ra 1.2700 Kiểm tra theo điều kiện mở rộng vết nứt : M M x =1367,3 (KG/cm2) a = = E.z E. h0 1245 aT = C n n.k a 7.( 100 ) d = 1,3.1,4.1 .7.(4 100.0,35%) 2,5 < 0.08mm E 21.10 Vậy tính toán theo điều kiện mở rộng vết nứt đợc thoả mãn Chọn 25 có Fa = 9,82 cm2 Do qua trình chế tạo vận chuyển nên ta phải đặt thép đối xứng nên ta bố trí 820 cho mặt cắt cọc 6.2 Tính toán dầm ngang Để tính toán, ta lấy mômen âm dơng lớn dầm để tíh toán 6.2.1 Tính cho mômen âm lớn Lấy M = 26,5tm để tính toán Mtt=kn.nc.n.md.M=1,15.1.1,25.26,5=38,1 tm Ta tính toán cho tiết diện chữ nhật b=100 cm, h=120 cm Chọn a = 5cm ho=120-5=115 cm Theo công thức: a = k.Cd. a bt 7(4 - 100à) d Ea x = 115 115 2.1,15.1.1,25.3810000 = 3,6(cm) 1.135.100 x